新華社臺北3月17日電（記者查文曄、吳濟海）由臺灣積體電路制造股份有限公司（臺積電）與新竹交通大學合作組成的研究團隊17日在臺北宣布，在共同進行單原子層氮化硼的合成技術上取得重大突破，成功開發(fā)出大面積晶圓尺寸的單晶氮化硼成長技術。該成果將于今年3月在國際知名學術期刊《自然》發(fā)表。
研究團隊負責人之一、新竹交通大學教授張文豪介紹，為了提升半導體硅晶片的效能，積體電路中的電晶尺寸不斷微縮，目前即將達到傳統(tǒng)半導體材料的物理極限。因此全球科學家不斷探索新的材料，以解決這一瓶頸。二維原子層半導體材料，厚度僅有0.7納米（1納米為1米的10億分之一），是目前已知解決電晶體微縮瓶頸的方案之一。
然而，二維半導體僅有原子層厚度，如何使電子在里面?zhèn)鬏敹皇茑徑牧系母蓴_便成為重要的關鍵技術。單原子層的氮化硼，只有一個原子厚度，是目前自然界最薄的絕緣層，也是被證明可以有效阻隔二維半導體不受鄰近材料干擾的重要材料。過去的技術，一直無法在晶圓上合成高品質單晶的單原子層氮化硼。
據(jù)悉，此次聯(lián)合研究計劃由臺積電的李連忠博士與張文豪率領，論文主要作者為臺積電的陳則安博士。該項成果成功實現(xiàn)晶圓尺寸的單原子層氮化硼，并結合二維半導體，展示優(yōu)異的電晶體特性。
計劃成功的關鍵在于研究團隊從基礎科學角度出發(fā)，找到氮化硼分子沉積在銅晶體表面的物理機制，進而達成晶圓尺寸單晶氮化硼的生長技術。這種技術的難度相當于將人以小于0.5米的間距整齊排列在整個地球表面上。
據(jù)介紹，此次臺積電與新竹交通大學發(fā)布的聯(lián)合研究成果，是臺灣產(chǎn)業(yè)與高校合作登上國際知名學術期刊《自然》的首例，對產(chǎn)業(yè)與高校共同進行基礎研究具有指標性意義。
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